[发明专利]一种用于小型随钻陀螺测斜仪的探管结构

说明书

本发明提供一种用于小型随钻陀螺测斜仪的探管结构，包括：置于一抗压管中的探管芯；所述探管芯包括驱动结构和旋转结构，其中：所述的旋转结构包括具有中心旋转轴的动力调谐陀螺仪、以及沿一侧的旋转轴w1依次设置的加表、滑环和轴承；所述的动力调谐陀螺仪的一端与固定加表的加表骨架一体化设计，所述滑环和轴承之间设有支撑座，并分别和所述的滑环和轴承连接，动力调谐陀螺仪的另一侧旋转轴w2的上端固定有轴承；所述驱动结构包括电机和齿轮，所述齿轮与旋转轴w2上的轴承连接。该探管结构的最大外径不超过能够覆盖整个油田井的使用，具有广阔的应用前景，且其精度高、耐高温、抗振效果优异，适合国内作业特点和需求，可工程化应用。

技术领域

本发明涉及油气田钻井技术，具体涉及一种用于小型随钻陀螺测斜仪的探管结构。

背景技术

随钻陀螺测斜仪探管区别于传统的磁性随钻测斜仪，其是通过测量自转角速率和地球重力加速度，从而获得探管的姿态并作为井下钻具的姿态数据。目前，现有的随钻陀螺测斜仪系统掌握了陀螺姿态测量方法、电源管理、井下状态控制、大排量条件下信号传输等关键技术，在油气田钻井领域具有广阔的应用前景，而探管是整个随钻陀螺测斜仪的核心，井下工作环境十分恶劣，探管作为整个仪器的核心部件，因此其结构设计显得尤为重要。

目前的随钻陀螺测斜系统所具有的探管的外径均为大尺寸，例如CN201420330540.1公开了一种用于随钻陀螺测斜仪探管抗振的结构(为申请人在先申请)，其结构中安装的光纤陀螺的尺寸达到Φ58mm，因此其探管外径尺寸更大，达到Φ90mm，此类大尺寸的随钻陀螺测斜系统无法覆盖整个油田井的使用。而如果设计小型随钻陀螺测斜仪，其所需探管的尺寸必须要缩小，进一步导致其内部的各个部件均需小尺寸的，如何选择这些部件、如何进行匹配设计等是一个难点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种用于小型随钻陀螺测斜仪的探管结构，所述的探管外径最大仅达到Φ48mm，且具有耐高温、精度高等优点。

本发明的技术解决方案：

一种用于小型随钻陀螺测斜仪的探管结构，包括：

置于一抗压管中的探管芯；

所述探管芯的一端连接一减振器，另一端连接一减振弹簧；

所述探管芯包括驱动结构和旋转结构，其中：

所述的旋转结构包括具有中心旋转轴的动力调谐陀螺仪、以及沿一侧的旋转轴w1依次设置的加表、滑环和轴承；所述的动力调谐陀螺仪的一端与固定加表的加表骨架一体化设计，所述滑环包括内环和外环，其中，内环与加表骨架连接，外环和一支撑座连接，所述支撑座起到固定旋转结构的作用，且所述轴承置于所述支撑座内部，用于带动所述旋转轴旋转，动力调谐陀螺仪的另一侧旋转轴w2的上端固定有轴承；

所述驱动结构包括电机和齿轮，所述齿轮与旋转轴w2上的轴承连接，

所述的齿轮采用的是两级减速结构，其中，两级减速结构中，齿轮的模数a，不根切的最小齿数z1及中心距m满足：

齿轮的模数a，中心距m及不根切的最小齿数z1满足：9mm≤a≤10mm,且m不小于0.273，且z1＝17

优选a＝9.3，且m＝0.3

所述探管外径最大不超过

所述的动力调谐陀螺仪的一端与固定加表的加表骨架一体化设计，其中，对一体化结构进行整个灌胶；

所述旋转结构还包括依次连接的联轴器和编码器，且所述联轴器与旋转轴w1的上端相接；

所述驱动结构还包括减速仓组件，减速仓组件的一端与电机相接，另一端与齿轮相连；

所述的探管芯还包括电机外罩，所述电机外罩保护电机的同时连接减振器，起到承上启下的作用；